[发明专利]一种时频域单通道SAR慢速目标检测方法

说明书

本发明公开一种时频域单通道SAR慢速目标检测方法，首先获取SAR距离脉压和徙动校正之后的信号；并进行短时傅里叶变换得到时频域信号；然后在时频域进行进行处理得到时频域中的动目标信号；并提取动目标的时域信号，直到处理完所有的距离单元；最后在时域信号领域估计各个动目标的多普勒中心，再次剔除小多普勒中心的目标，并补偿多普勒中心，最后成像。该方法针对单通道SAR实现动目标检测，避免了多通道SAR的系统复杂问题，由于时频域动目标和杂波之间是可分离的，在时频域可以只提取动目标信号，基本完全滤除掉杂波，可以减少虚警。因此，该方法具有较小的系统复杂性，可有效抑制杂波，较为准确提取动目标。

技术领域

本发明涉及目标检测技术领域，特别是一种时频域单通道SAR慢速目标检测方法。

背景技术

SAR动目标检测应用广泛，检测主要难题就是如何将动目标从地面杂波中提取出来，目前已有的方法包括多通道SAR动目标检测和单通道SAR动目标检测。多通道SAR动目标检测中主要算法包括：移位相位中心天线(DPCA)、扩展DPCA、沿航迹干涉(ATI)、空时自适应处理(STAP)等方法。但由于选用多通道，使得系统复杂性增加。

单通道SAR动目标检测算法主要分为两类：距离多普勒域(RD)域检测和图像域检测。其中，RD域检测的方法主要是利用动目标与杂波多普勒中心不同，通过低通滤波器滤除杂波，从而获取动目标。而图像域检测算法先经过动目标指示(MTI)处理，即将所有回波脉冲拆分成两部分，并形成两幅子图像，将两幅子图像相减得到MTI结果，再通过恒虚警检测(CFAR)算法检测出动目标。

多通道SAR动目标检测主要存在系统复杂问题。单通道SAR动目标检测算法中，RD域检测动目标时，慢动目标在多普勒域会与杂波重叠，如果直接通过低通滤波器滤除杂波，则动目标部分信号也会滤除，影响动目标成像质量。而对于图像域检测，由于子图像相减不会完全滤除杂波，强杂波依然会保留下来，CFAR检测可能会将强杂波检测到，所以会存在较多虚警。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种时频域单通道SAR慢速目标检测方法，该方法利用时频分析方法，在时频域检测出动目标。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供的时频域单通道SAR慢速目标检测方法，包括以下步骤：

获取回报信号并得到SAR距离脉压和徙动校正之后的信号；

对每个距离单元的信号作短时傅里叶变换得到时频域信号；

在时频域进行进行处理得到时频域中的动目标信号；

通过逆短时傅里叶变换得到提取的动目标的时域信号，直到处理完所有的距离单元；

在时域信号领域估计各个动目标的多普勒中心，并进行分析处理得到动目标的成像结果。

进一步，所述在时频域进行进行处理得到时频域中的动目标信号的过程具体如下：

首先在时频域进行低通滤波，然后进行直线检测，通过峰值检测并提取直线对应的动目标信号；再粗估计得到多普勒中心，剔除小多普勒中心的目标，从而得到时频域中的动目标信号。

进一步，所述直线检测是通过Radon变换来检测直线的。

进一步，所述Radon变换检测直线按照以下公式进行：

R(ρ,θ)＝∫∫S(x,y)δ(ρ-xcosθ-ysinθ)dxdy；

其中，

S(x,y)是图像的灰度值，即原始信号时频分布低通滤波之后的图像；

δ(x,y)为Dirac函数；

R(ρ,θ)表示Radon变换之后结果；